антропометрія

Біоімпеданс

Один з найбільш точних і швидких методів оцінки складу тіла

Біоімпедансометрия є швидким і точним методом оцінки складу тіла (CC) людських істот (1985 Lukaski).

Склад тіла

Аналіз складу тіла використовується в різних секторах, таких як: медицина, антропологія, ергономіка, спорт, ауксологія.

Останнім часом фахівці спрямували енергію та ресурси на поглиблення взаємозв'язку між КС, станом здоров'я та спортивними показниками; з'ясувалося, що склад тіла, який має багату жирову тканину (особливо з абдомінальним розподілом або ще гірше у внутрішньочеревної тканини), а також поганою м'язовою масою, корелює зі слабкою загальною придатністю (кардіо-кровообіг, дихальна, м'язова, спільна тощо), до поганих спортивних здібностей і до більшого фізичного ризику, пов'язаного з неприємними подіями, такими як гіпертонія, діабет, ожиріння, дисліпідемія, метаболічний синдром, серцево-судинні ускладнення, патологія суглобів ... і СМЕРТЬ СМЕРТЬ.

відсіки

Для поглиблення знань про склад тіла необхідно мати зрозуміло, що організм, з композиційної точки зору, можна розділити на компартменти. Не існує єдиної класифікації, і принаймні п'ять можуть бути описані (модифіковані пізніше Wang et al., 1992-1993-1995):

Базова модель

  • 2 відділення (жирова маса / пісна маса - FM / FFM)

Багатокомпонентні моделі

  • Атомна модель - 4 відділення (вуглець / водень / кисень / інші елементи)
  • Молекулярна модель - 4 відділення (вода / жир / білок / мінерали)
  • Модель клітини - 4 відділення (маса клітин / екстраклічні тверді речовини / екстраклічні рідини / жир).
  • Функціональна модель - 5 відсіків (скелетних м'язів / жирової тканини / кістки / крові / інші).

Модифіковані в 1992-1993-1995 роках Wang et al. наступним чином:

Багатокомпонентні моделі

  • Елементарна модель - 5 відсіків (вуглець / водень / кисень / азот / інші елементи)
  • Молекулярна модель - 5 відсіків (вода / жир / білок / мінерали / глікоген )
  • Клітинна модель - 5 відсіків (маса клітини / позаклітинні тверді речовини / екстракліч. Вода / жир)
  • Функціональна модель - 4 відділення (скелетної / м'язової тканини / скелет / вісцеральні органи і залишки ).

Оцінка складу тіла - рівні аналізу

Структуру тіла слід розглядати як зростаючу організацію складності; різними рівнями аналізу є: атоми, молекули, клітини, тканини, органи, системи / апарати і, нарешті, організм (Body Whole - BW).

NB . Знання взаємозв'язків між різними складовими на певному рівні або між різними рівнями є ВАЖЛИВИМ для непрямої оцінки конкретного відділення тіла.

Аналіз всього тіла - BW

Тіло може розглядатися як єдина одиниця, яка характеризується: РАЗМЕРАМИ, ФОРМОЮ, ОБЛАСТЬЮ ТА ПОВЕРХНІ, ГІДНОСТІ та ІНШИМИ ЗОВНІШНЬИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ (вага, висота, об'єм); в аналізі BW атомний і клітинний рівні представляють відносний інтерес, тому організаційна система зводиться переважно до рівнів:

  • Молекулярно - хімічна
  • Тканини - анатомічні.

Методи: достовірність і точність

Діяльність - це ступінь, в якій інструмент або метод фактично вимірює те, що він говорить, що він вимірює; в основі дійсності лежить точність, або точність вимірювання величини, реальна вартість якої є NOTO.

При оцінці CC (отже, маси жиру - FM) рівні дійсності 3:

  • 1-й рівень - прямий: розсічення трупів і вилучення жиру з ефіром
  • 2-й рівень - частково прямий: вимірювання "деяких" величин денситометрією (DEXA) і подальшим кількісним співвідношенням для оцінки ФМ
  • Рівень III ° - непрямий: виявлення вимірювання (наприклад, товщини або електричного опору) і виведення рівняння, регресованого до II рівня (насправді краще було б визначити його подвійно непрямо).

Плікометрія та біоімпеданс - це методи, що належать до третього рівня дійсності, а отже, ІНДЕРЕКТ; вони є ВИСОКО "специфічними чемпіонами", оскільки зв'язок між жиром і щільністю залежить від багатьох змінних, таких як: гідратація тіла, щільність тіла, м'язовість, стисливість і товщина жиру, розподіл жиру, кількість внутрішньочеревного жиру.

Біоімпедентиометрія - історія

Біоімпедансометрія ґрунтується на концепції біоелектричного імпедансу або співвідношенні між амплітудою змінного потенціалу і відповідною амплітудою змінного струму в біологічному провіднику .

Концепція біоелектричного імпедансу була поглиблена Лукаски, в 1985 році:

Z = протиставлення біологічного провідника в напрямку змінного струму

на основі досліджень:

  • Імпеданс плетизмографічних, що стосується електричних властивостей клітин, тканин і кровотоку, проведений в 1959 р. Nyboer, який прийшов до висновку, що модифікації провідного обсягу пов'язані зі змінами імпедансу провідника.
  • Експериментальна на інвазивній біполярній техніці (підшкірний електрод ручної стопи проти латеральної), Thomasset 1962.
  • Далі досліджувався Хоффер (1969), який застосовував чотири шкірні електроди

У 1980-х роках для оцінки CC вже використовувався одночастотний імпеданс (50 кГц), а в наступному десятиліття для визначення загальної водної компартменталізації (загальна вода тіла - TBW) використовувалися вимірювачі багаточастотного імпедансу: XITRON, перший багаточастотний прилад для біоімпедансного аналізу.

Біоімпедентиометрія - особливості та функціонування

Біоімпедансний аналіз - це метод оцінки непрямого CC, залежного вибірки, але з численними перевагами та перевагами; серед них ми визнаємо: швидкість виконання, простоту використання, неінвазивність, дешевше, ніж DEXA (денситометрія), мислимі як для клініки, так і для польових обстежень (транспортабельних).

Біоімпедентиометрія вимірює імпеданс, пропонований тілом, до проходження змінного електричного струму низької інтенсивності (800 мкА) і фіксованої частоти; пісні тканини несуть фіксований струм більше, ніж жирові тканини, оскільки вони містять більшу кількість води та електролітів. Звідси випливає, що провідникова здатність прямо пропорційна кількості води і вміщених електролітів. Крім того, TBW можна передбачити за допомогою імпедансу (Z), оскільки електроліти, що містяться у воді, є хорошими провідниками електричного струму; якщо TBW велика, струм легко протікає через тіло з меншим опором (R), що саме по собі виявляється обернено пропорційним щільній масі (FFM). Логічно, що резистентність прямо пропорційна (висока) у осіб з більшою кількістю жирової тканини, тому що жир є дуже поганим провідником струму через його низький вміст води.

Біоімпедансний аналіз і форми тіла

Тіло людини НЕ є єдиним циліндром з рівномірним перерізом і має тлумачитися як п'ять різних циліндрів, з'єднаних послідовно; різні сегменти не є однорідними ні по довжині, ні в розрізі, тому опір змінюється.

Існує також взаємозв'язок між протистоянням біологічного провідника по відношенню до змінного струму (Z) і довжиною і об'ємом провідника; імпеданс (Z) потоку струму через тіло прямо пропорційний довжині провідника (СТАТУРА) і обернено пропорційна перетину, завжди з урахуванням того, що: імпеданс ( Z) = ƿ (питомий опір) * [довжина (L) / секція (A)] - де ƿ дорівнює питомій РЕЗУЛЬТАТІВНОСТІ тканин організму (постійна).

Біоімпедансний аналіз і фізичні принципи

  • Біологічні тканини виступають в якості провідників або ізоляторів, а поточний струм йде шляхом найменшого опору. Використання біоімпедансометрії для оцінки CC засноване на різних провідних і діелектричних властивостях біологічних тканин, коли частота, що відноситься до електричного струму, змінюється; Тканини, що містять воду та електроліти, такі як спинномозкова рідина, кров і м'язи, є хорошими провідниками, тоді як жирові, кісткові та повітряні простори, такі як легені, є діелектричними тканинами. У організмі людини об'єм (V) цих тканин можна вивести з міри їхньої стійкості (R).
  • Імпеданс є функцією опору (R) і реактивного опору (Xc): Z = R2 + Xc2

Імпеданс (Z) є опозицією, залежною від опору провідника до потоку змінного електричного струму і може бути розбита на два складові: опір (R) і реактивність (Xc). Опір (R) - це чиста міра протиставлення потоку електричного струму і є зворотною до CONDUCTANCE. Реактант (Xc) - це протиставлення поточному потоку, що викликається масою тіла (MC), і є зворотним по відношенню до CAPACITY; в біоімпедансному аналізі опір (R) і імпеданс (Z) взаємозамінні, оскільки реактивність (Xc) дуже низька (<4%). На 50 Гц опір (R) більше, ніж реактивний опір (Xc), тому опір (R) є найкращим предиктором імпедансу (Z).

Індекс стійкості відповідає: стату (S) 2 / опору (R), в той час як найкращим предиктором додаткової клітинної води (ECW) є: висота ( H) 2 / реактивність (Xc).

Опір (R) між двома точками визначається законом Ома: опір (R) = відстань між двома точками (V) / інтенсивністю струму (I).

Як передбачається, для ізотропного циліндричного провідника опір (R) прямо пропорційно довжині (L) і обернено пропорційно його перетину (A), тому питомий опір ( of ) стовбура в 2 або 3 рази перевищує питомий опір кінцівок ( ities ). Також питомий опір ( ƿ) дорослих більше, ніж у дітей, а питомий опір ( of ) ожиріння більше, ніж у нормальної ваги.

Біоімпедентиометрія - фактори помилок

"Прийнятний" рівень помилки для CC-аналізу після біоімпедансного аналізу становить <3, 5 кг для чоловіків і <2, 5 кг для жінок.

На рівень точності та точності методу біоімпедансу впливають, перш за все, на внутрішньо-інструментальну мінливість (калібрування) та міжінструментальну мінливість (різні моделі).

У вимірювачах з одночастотним імпедансом ІНТЕНСИВНІСТЬ змінного струму (800: 500 мкА) може суттєво змінюватися навіть при тій же частоті 50 кГц, а також з РІВНЯННЯМ ПЕРЕДБАЧЕННЯ (різноманітність програмного забезпечення) і типом КАЛІБРАЦІЇ (внутрішнього або зовнішнього).

Мультичастотні вимірювачі імпедансу мають, звичайно, більш високі ціни, ніж одиничні частоти; вони використовують тричастотні (5-50-100кГц) для вимірювання опору (R) і реактивного опору (Xc), але використовуються перш за все в наукових дослідженнях.

Зрештою, щоб отримати корисні заходи для оцінки КК людини, необхідно ЗАВЖДИ використовувати один і той самий інструмент і ЗАВЖДИ КАЛИБРАТИ його перед використанням. Краще використовувати електроди з поверхнею 5 см 2 і розташувати їх у повному режимі тіла (дистальний / проксимальний).

Також доречно вказати, що існують парафізолічні умови, які можуть змінювати виявлення композиції тіла. Перший - це стан гідратації; спостерігалося, що стан твердого і рідкого голодування протягом щонайменше 5 годин здатне модифікувати виявлення на суб'єкті. Аналогічно, інтенсивні аеробні вправи можуть зменшувати опір (R) через дисбаланс між електролітами тіла і загальною водою; співвідношення на користь електролітів по відношенню до води призводить до більшої провідності. Температура тіла також істотно впливає на виявлення біоімпедансу; при збільшенні його спостерігається зниження резистентності (R), отже, при пірексиї або гіпертермії біоімпеданс НЕ надійний. Нарешті, шкіра, на яку наносяться електроди, збільшує її провідність, якщо вона очищена етиловим спиртом.

NB . Похибки 1 см при позиціонуванні електродів в корпусі визначають модифікацію виявлення, що дорівнює 2% від загального, а також температуру навколишнього середовища <14 ° C, що порушує оцінку нежирної маси до 2, 2 кг.

Переваги біоімпедансу щодо плікометрії

Як плікометрія, так і біоімпедансна геометрія є непрямими методами виявлення СС і мають однакову ступінь точності; однак, іноді було б краще використовувати біоімпеданс, оскільки він має деякі переваги застосування. Серед них ми згадуємо:

  • Він не вимагає високого ступеня ручної майстерності та майстерності оператора
  • Це більш комфортно
  • Її можна оцінити за оцінкою ожиріння і прикуті до ліжка
  • Вона також оцінює місцеву ЦК
  • Має здатність оцінювати ECW (позаклітинна вода) і ICW (внутрішньоклітинна вода)

Коротше кажучи: хороше виявлення з біоімпедансним аналізом

Для правильного вимірювання біоімпедансу необхідно:

  • ПРЕДСТАВИТИ ПРАВИЛЬНІ ЕЛЕКТРОДИ (відстань 4 см ближнього червоного дистального червоного)
  • Розпізнати дегідратацію
  • ОЦІНЮВАТИ ЗНАЧЕННЯ ВИКОНАНОГО ФІЗИЧНОГО НАВЧАННЯ
  • ВСТУПИТИ СЕРЕДОВИЩЕ ТЕПЛОВОГО ДОПУСКУ
  • ОЧИТАЙТЕ ПОВЕРХНЮ ПОВЕРХНІ

Крім того, ми нагадуємо, що для отримання достовірних і повторюваних даних суб'єкт повинен:

  • ПЕРЕБУВАЄТЬСЯ ЗА НІЖЧЕ 4 ГОДИНИ
  • БУТИ НЕ БУДЕ ВІД ВІД ФІЗИЧНОГО ВИКОНАННЯ 12 ГОДИН
  • Є ПУСТИЙ ПЛЯЖ
  • БУДЬТЕ ПРО ПИТАННЯ З АЛКОГОЛУ З НІЖНЕ 48 ГОДИН
  • ВИКЛЮЧАЙТЕ ВІД ДІУРЕТИКУ ЗА ПЕРШЕ 7 ДНІВ

Бажаючи бути ще більш точними, згадаємо, що передменструальний період у жінок визначає зміну рівноваги тіла і що зміна вмісту води і солі у дітей вимагає використання СПЕЦИФІЧНИХ рівнянь прогнозування.

NB . На думку деяких дослідників, точність прогнозування з BIA може бути покращена за допомогою:

  • Eq. вікова специфіка Lohman 1992
  • Eq. расова специфічна Rising et al., 1991
  • Eq. специфічний для рівня ожиріння Rye t al., 1988
  • Eq. специфічний до рівня фізичної активності Houtkooper 1989р

Сформульовано УЗАГАЛЬНІ РІВНЯНІСТЬ, які включають AGE і SEX, але також можливо, що перекрити жирову масу в індивідуумах з низьким вмістом жиру (протилежне плікометрії) і подати жирову масу на високі відсотки.